परिचालन एम्पलीफायरों पर विद्युत आपूर्ति स्विच करने का व्यावहारिक प्रभाव
एडीसी चिप में प्रवेश करने से पहले, एनालॉग सिग्नल को आम तौर पर आवश्यक स्तर रूपांतरण, फ़िल्टरिंग, एडीसी चिप ड्राइविंग इत्यादि प्रदान करने के लिए परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करके सिग्नल कंडीशनिंग की आवश्यकता होती है। जब परिचालन एम्पलीफायर एडीसी के साथ इंटरफेस करता है, तो यह बिजली आपूर्ति से आसानी से प्रभावित होता है, जो एडीसी चिप के डेटा अधिग्रहण की स्थिरता को भी प्रभावित करता है। चित्र 2 एक परिचालन एम्पलीफायर और एडीसी का एक विशिष्ट इंटरफ़ेस आरेख है।
अधिकांश ADC चिप्स में एनालॉग इनपुट सिरे पर एक सैंपलिंग कैपेसिटर Cin होता है, और रेसिस्टर R1 ऑपरेशनल एम्पलीफायर के वर्तमान आउटपुट को सीमित करता है। सिरेमिक कैपेसिटर C1, जो सैंपलिंग कैपेसिटर से कई गुना बड़ा है, स्विच SW बंद होने पर सैंपलिंग कैपेसिटर Cin को C1 के माध्यम से तुरंत चार्ज करता है। आर1 और सी1 के विशिष्ट मान परिचालन एम्पलीफायर की स्थिरता, सेटअप समय, एडीसी नमूना समय और आवश्यक नमूना सटीकता से संबंधित हैं।
यह बताया जाना चाहिए कि परिचालन एम्पलीफायर की बिजली आपूर्ति भी उपरोक्त प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। परिचालन एम्पलीफायर द्वारा कैपेसिटर की चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, तत्काल एक बड़े करंट की आवश्यकता होती है, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति का लोड प्रतिक्रिया समय अपर्याप्त है, जो महत्वपूर्ण बिजली तरंग का कारण बनेगा और परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट को प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, यदि C1=10Cin{3}}pF, जब SW दूसरे चैनल (-5V मानकर) से AI0 चैनल (+5V मानकर) पर स्विच करता है, Cin -5V से C{8}V पर वोल्टेज पर स्विच करता है, और C1 जल्दी से Cin को चार्ज करता है। अंतिम वोल्टेज (5V × 10-5V)/11=4.09V है, और परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट को 5V से 4.09V में बदलने की आवश्यकता है। यदि R1 बहुत छोटा है, तो यह आसानी से परिचालन एम्पलीफायर आउटपुट में स्थिरता की समस्याएं पैदा कर सकता है और बिजली आपूर्ति वोल्टेज को प्रभावित करते हुए परिचालन एम्पलीफायर आउटपुट वर्तमान पर भी प्रभाव डाल सकता है।
विशेष रूप से जब परिचालन एम्पलीफायर वीसीसी को एक छोटी नकारात्मक बिजली की आपूर्ति प्रदान करने के लिए चार्ज पंप का उपयोग किया जाता है, तो बढ़ते लोड के साथ चार्ज पंप का आउटपुट वोल्टेज कम होने की विशेषता प्रभाव को और अधिक स्पष्ट कर देती है। तुलना से पता चलता है कि जब परिचालन एम्पलीफायर डीसी रैखिक नियामक बिजली आपूर्ति का उपयोग करता है, तो 12 बिट एडीसी अधिग्रहण परिणाम बहुत स्थिर होते हैं, और परिणाम भिन्नता 1 एलएसबी से कम तक पहुंच सकती है; इसके विपरीत, चार्ज पंप उपकरणों का उपयोग करते समय, यदि चार्ज पंप के आउटपुट में कोई महत्वपूर्ण फ़िल्टरिंग नहीं है, तो एडीसी अधिग्रहण परिणाम 3LSB तक हिल सकता है। यदि R1 को 100 Ω तक बढ़ाया जाता है, C1=10Cin, जब परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट प्रतिरोध पर विचार नहीं किया जाता है, तो परिचालन एम्पलीफायर का अधिकतम आउटपुट करंट (5-4.09) V/100 Ω{10}}mA होना चाहिए, जो एक सामान्य ऑपरेशनल एम्पलीफायर के अधिकतम आउटपुट करंट से छोटा है। लेकिन यदि R1 बहुत बड़ा है, तो यह ADC द्वारा एकत्र किए जा सकने वाले सिग्नल की आवृत्ति को काफी कम कर देगा। एडीसी द्वारा इस चैनल की "ट्रैकिंग" के दौरान, परिचालन एम्पलीफायर सी1 और सिन की चार्जिंग को पूरा नहीं कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप परिचालन एम्पलीफायर के नमूने और इनपुट वोल्टेज के बीच एक बड़ा अंतर होगा, जो हार्मोनिक विरूपण का कारण बनेगा।
